濺射靶材行業技術水平特點及面臨的機遇
1、濺射靶材整體行業概況
靶材是濺射薄膜制備的源頭材料，又稱濺射靶材，特別是高性能濺射靶材應用于電子元器件制造的物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition，PVD）工藝，是制備半導體晶圓、顯示面板、太陽能電池等表面電子薄膜的關鍵材料。
濺射工藝最早起源于國外。起初濺射過程具有工作氣壓高、濺射基體溫升高、濺射沉積速率低等缺點，不滿足工業化生產的條件。自 20 世紀 80 年代以來，隨著輔助電極、磁控濺射、脈沖電源等新技術的應用，濺射工藝優勢逐步顯現，應用范圍不斷拓寬。目前濺射工藝已廣泛應用于各種薄膜材料的工業化制備，是目前主流的鍍膜方法。
在行業發展初期，濺射靶材及配套鍍膜設備均為國外廠商提供。由于國外濺射靶材廠商與設備廠商具有長期配套磨合的經驗，靶材在使用過程中的濺射效果能夠充分滿足下游客戶的需求，具有較強的先發優勢及競爭優勢。因此，全球濺射靶材的研發及生產主要集中于美國、日本及德國等國家的少數公司，產業集中度較高。經過幾十年的技術積淀，這些國外廠商憑借其雄厚的技術力量、精細的生產控制和過硬的產品質量居于全球高端濺射靶材市場的主導地位。
受到發展歷史及技術限制的影響，我國濺射靶材行業起步較晚，目前多數濺射靶材企業產品仍主要應用于下游的中低端產品，高端濺射靶材產品則多為國外進口。全球濺射靶材市場中主要的四家企業 JX 金屬、霍尼韋爾、東曹和普萊克斯，合計壟斷了全球約八成的市場份額。近年來，隨著平面顯示、半導體等制造產業產能向國內不斷轉移，國內濺射靶材需求已占到全球需求的約三成以上，隨著包括疫情在內的周邊和國際環境的變化，實現國內重點行業關鍵設備核心材料的自主可控具有必要性。
近年來，受益于國家從戰略高度持續地支持電子材料行業的發展及應用推廣，我國國內開始出現少量專業從事高性能濺射靶材研發和生產的企業，并成功開發出一批能適應高端應用領域的濺射靶材，為高性能濺射靶材的大規模產業化生產提供了良好的研發基礎和市場化條件。
（1）ITO 靶材市場概況
ITO 靶材有中低端和高端之分：中低端 ITO 靶材有建筑玻璃鍍膜靶材、發熱膜和熱反射膜靶材，應用包括部分傳統的汽車顯示屏、部分儀器儀表的顯示；高端ITO 靶材主要用于平面顯示、集成電路半導體、太陽能光伏以及磁記錄和光記錄等領域，尤其用于大面積、大規格的 TFT-LCD、OLED 等領域，具備高密度、高純度、高均勻性等特點。
平面顯示面板生產是 ITO 靶材當前的主要需求領域。在平面顯示面板的生產工藝中，玻璃基板要經過多次濺射鍍膜形成 ITO 玻璃，加工組裝用于生產 LCD 面板、OLED 面板等。觸控屏（TP）的生產，則還需將 ITO 玻璃進行加工處理、經過鍍膜形成電極，再與防護屏等部件組裝加工而成。一般而言，ITO 靶材在顯示面板全部靶材成本中的占比接近 50%。
太陽能光伏電池是 ITO 靶材未來需求的增長點。目前市場主要需求在異質結電池。異質結電池（HIT）在制備透明導電膜階段需要應用 ITO 靶材，其生產成本低、轉化效率高，有助于進一步提升對 ITO 的市場需求。
與濺射靶材整體的情況類似，前期 ITO 靶材制備幾乎由日、韓壟斷，代表企業有 JX 金屬、三井礦業、東曹、韓國三星等，其中日礦和三井兩家幾乎占據了高端 TFT-LCD 市場用 ITO 靶材的絕大部分份額和大部分的觸控屏面板份額，中國 ITO 靶材供應超一半左右依賴進口。本土廠商生產的 ITO 靶材主要供應中低端市場，約占國內 30%的市場份額；而高端TFT-LCD、觸控屏用 ITO 靶材主要依賴日、韓進口，進口比例約占國內 70%的市場份額。
與此同時，國內 ITO 濺射靶材領域內部分優勢企業正逐漸突破 ITO 濺射靶材的關鍵技術，已進入到國內下游知名企業的供應鏈體系，從試樣、小批量生產到批量生產供應，在 ITO 靶材的關鍵技術上已逐步接近或達到國外廠商的技術水平，正逐漸改變國內高端平面顯示用 ITO 靶材產品長期依賴進口的局面。
根據中國光學光電子行業協會液晶分會出具的情況說明，2019 年至 2021 年國內 ITO 靶材市場容量從 639 噸增長到 1,002 噸，年復合增長率為 25.22%。根據其預測，未來 2-3 年內，雖然國內平面顯示行業的固定資產投資增速將有所放緩，但由于平面顯示行業存量需求及太陽能光伏電池的增量需求，國內 ITO 靶材市場容量仍將保持一定幅度的增長，具體情況如下：
資料來源：中國光學光電子行業協會液晶分會、普華有策整理
（2）ITO 靶材的技術發展趨勢
①尺寸大型化
隨著電視、PC 等面板面積加速向大尺寸化邁進，相應的 ITO 玻璃基板也出現了明顯的大型化的趨勢，這使得對 ITO 靶材尺寸的要求越來越大。為滿足大面積鍍膜工藝要求，往往需使用多片或多節小尺寸靶材拼焊成大尺寸靶材，但焊縫的存在會導致靶材鍍膜質量的下降。因此，研發大尺寸單片（單節）靶材，減少焊縫數量成為 ITO 靶材技術發展趨勢。
②高密度化
提高靶材的密度有助于減少毒化現象，并降低電阻率，提高靶材的使用壽命。毒化是指濺射過程中 ITO 靶材表面出現凸起物的結瘤現象，毒化會導致靶材濺射速率降低，弧光放電頻率增加，所制備的薄膜電阻增加，透光率降低且均勻性變差，此時必須停止濺射，清理靶材表面或更換靶材。高密度 ITO 靶材具有較好的熱傳導性和較小的界面電阻，不易在濺射過程中發生熱量蓄積，可減少毒化概率。因此，高密度化成為 ITO 靶材的技術發展趨勢。
③提高利用率
提高靶材利用率一直是靶材制備行業研究的熱點和難點。在濺射過程中，ITO平面靶材表面會形成環形磁場，并在環形表面進行刻蝕，這使得環形區域的中心部分無法被濺射，導致平面靶材的利用率較低，目前 ITO 平面靶材的靶坯利用率一般不超過 40%。ITO 旋轉靶材相較平面靶材在利用率上有較大提升，旋轉靶材圍繞固定的條狀磁鐵組件進行旋轉，使得整個靶面都可以被均勻刻蝕，提高了靶材的利用率，目前 ITO 旋轉靶材的靶坯利用率可達 70%以上。提高 ITO 靶材利用率有助于提高生產效率，降低生產成本，因此成為 ITO 靶材的技術發展趨勢。
2、行業技術水平及趨勢
（1）行業的技術水平
濺射靶材是各類薄膜材料的關鍵材料，應用領域廣泛，種類繁多，其純度、密度、品質等對最終的電子器件的質量和性能起著至關重要的作用。目前高端濺射靶材產品純度一般在 99.99%-99.9999%（即 4N-6N），其質量對膜層性能有很大的影響，同時會影響到鍍膜的生產效率和成本。濺射靶材的研發涉及到電性、磁性、熱性、反射率及顏色外觀等多個技術特性。
此外，濺射靶材生產企業必須針對客戶的各種需求，針對不同靶材應用不同的工藝及材質，譬如金屬靶材需使用塑性加工、熱處理等技術；陶瓷靶材需要使用到粉體處理、燒結等技術；部分特殊合金由于成份均勻性的要求更須使用到復合粉體制備技術，其目的即在控制材料微結構，譬如晶粒尺寸、密度、結構的控制等，以達到客戶的產品要求。
（2）技術發展趨勢
濺射靶材的技術發展趨勢與下游應用產業的薄膜技術發展趨勢息息相關。濺射靶材行業的技術發展主要取決于先進薄膜材料、先進的薄膜沉積制備技術和薄膜結構的控制以及對薄膜物理、化學行為相關的表面科學技術的深入研究。目前，對薄膜材料的制備技術的研究正向多種類、高性能、新工藝、新裝備等方面發展；薄膜材料的研究正在向分子層次、原子層次、納米尺度、介觀結構等方向深入；對濺射靶材的研究朝著多元化、高純度、大型化、高濺射速率、高利用率等方向進行。
3、行業面臨的機遇
（1）國家政策大力支持
高性能濺射靶材及下游平面顯示、半導體、太陽能電池行業均屬于國家政策支持和鼓勵的范疇，國家出臺了一系列的鼓勵政策和指導意見，為行業及下游行業的發展創造了良好的政策環境。
同時，為鼓勵下游行業使用國產高性能濺射靶材，2015 年 11 月，財政部、發改委、工信部、海關總署、國家稅務總局五部委聯合發布通知，規定進口靶材的免稅期到 2018 年年底結束。自 2019 年起，從美國及日本等國家進口靶材需要繳納關稅，增加了進口靶材的成本，從而進一步提高國產靶材的價格競爭優勢。這充分顯示了我國在重點行業關鍵材料上進行進口替代的力度與決心。
（2）下游市場需求持續擴大
高性能濺射靶材是顯示面板、半導體、太陽能電池、記錄媒體不可缺少的原材料，進而廣泛應用于消費電子、智能家電、通信照明、光伏、計算機、工業控制、汽車電子等多個下游應用領域。我國是全球最大的消費電子產品生產國、出口國和消費國，也是全球最大的集成電路半導體消費國和進口國，在最終下游眾多生產及消費領域的需求驅動了我國高性能濺射靶材行業快速增長。因此，未來高性能濺射靶材行業高速成長的確定性較高，基本不會受到偶發性或突發性因素影響。
隨著全球平面顯示、半導體、太陽能電池、記錄存儲等行業生產規模持續擴張，直接帶動了高性能濺射靶材行業的發展，使得中國國內濺射靶材使用量快速增長，給國內濺射靶材廠商帶來良好的發展機遇。
（3）全球產業鏈轉移提供新機遇
由于我國大力發展平面顯示及集成電路半導體行業，出現了以京東方為代表的平面顯示行業巨頭以及以中芯國際為代表的集成電路芯片廠商，多條高世代線和大尺寸產線建成或在建，使得全球面板及半導體產業向國內進行大規模轉移。但與此同時，上游配套材料卻仍主要由以日本為代表的國際巨頭予以提供，由于西方國家持續升級對我國的科技發展限制，相關核心原材料的國產替代迫在眉睫。為解決“卡脖子”問題，近年來，我國出臺了多項濺射靶材行業的支持政策，也涌現出一批包括本企業在內的國內高性能濺射靶材領先企業，在部分品種靶材的核心技術上相繼得以突破，并已進入到下游知名客戶的供應鏈體系。從而提升了我國在全球高性能濺射靶材行業的市場地位，也為國內濺射靶材行業的進一步發展提供了更為廣闊的市場空間。
（4）國內濺射靶材技術有所突破
近年來，國內濺射靶材供應商抓住國家政策大力扶持和全球制造業轉移的機遇，通過自主創新和引進國外先進生產設備和技術，推動行業技術水平持續提升，與國際先進水平的差距逐步縮小或達到平均水平，部分自主生產的產品已經實現進口替代。此外，國內部分具有自主知識產權及品牌的企業，憑借先進的生產工藝，良好的市場口碑，開始參與國際市場的競爭，并能夠進入全球領先企業的供應鏈體系，為國內濺射靶材市場的持續發展打下了良好基礎。
4、行業面臨的挑戰
（1）高端技術人才匱乏
高性能濺射靶材生產工藝復雜、技術含量高，對研發技術人員的專業素質要求很高，研發和制造需要具備較為扎實的專業知識儲備和豐富的生產實踐經驗，能對生產過程實施精細化管理。目前，雖然國內少數領先企業依靠自主研發在部分高性能濺射靶材領域實現突破，但仍需要繼續在技術研發上加大投入，拓展產品線及產品應用領域。由于我國高性能濺射靶材行業起步較晚，相關研發人才及技術人才較為匱乏，是阻礙本行業發展的重要不利因素。
（2）國內濺射靶材產業起步較晚，整體行業競爭力仍有不足
在高性能濺射靶材產業中，美國、日本等發達國家企業已經經過幾十年的發展歷程，在核心技術、生產工藝、產品質量、業界口碑等方面都積累了深厚的基礎，形成了有利的市場先發優勢。我國高性能濺射靶材產業起步較晚，雖然少部分領先企業在部分高性能濺射靶材領域內已經有所技術突破，并形成了一定的規模銷售，但從整體技術水平、業務規模以及在全球客戶中認可程度等方面與境外主要公司之間還存在不小的差距。
5、進入行業的主要壁壘
（1）技術壁壘
高性能濺射靶材是典型的技術密集型行業。濺射靶材的性能影響下游客戶的鍍膜質量，濺射靶材的純度、致密度和成分均勻性、晶粒等對靶材性能都有一定影響，但不同應用的材料品種和性能要求各有側重。如平面顯示靶材面積大對均勻性、綁定率要求高；半導體靶材對純度要求高等。
上述相關的技術要求都對應了較高的技術門檻，包括粉末制備、塑性加工、熱處理和機械加工等技術環節，都對生產廠商的生產技術、機器設備、工藝流程和工作環境都提出了非常嚴格的要求。長期以來，以美國、日本為代表的高性能濺射靶材生產商在掌握核心技術以后，執行非常嚴格的保密和專利授權措施，這對新進入行業的企業設定了較高的技術門檻。
（2）人才壁壘
高性能濺射靶材的技術及生產工藝涉及到材料學、物理學、化學、工程學等多個學科，技術含量高、工藝復雜，研發和制造需要大批具有深厚專業背景、豐富實踐經驗的復合型技術人才。
由于前期美國、日本、韓國等跨國集團壟斷了高性能濺射靶材的核心技術和關鍵設備，導致國內高性能濺射靶材產業起步較晚，行業內符合上述條件的專業人才數量較少，對新進入行業的企業形成了一定的人才壁壘。
（3）資金壁壘
高性能濺射靶材行業亦屬于資金密集型產業。一方面，靶材生產企業的固定資產投資較大。除廠房投入外，企業需要投入大量的資金購置不同種類的生產設備，同時需要配套先進的檢測設備以保障產品質量；另一方面，隨著下游應用領域的發展速度不斷加快，尤其是終端電子消費品的市場競爭加劇，生產技術標準越來越嚴格，行業內企業需要不斷加大對產品研發、技術裝備的投資力度，才能在激烈的市場競爭中持續發展。
（4）客戶認證壁壘
高性能濺射靶材技術含量高，其產品質量、性能指標直接決定了終端產品的品質和穩定性，屬于下游客戶在生產中使用的關鍵材料。因此，高性能濺射靶材行業存在嚴格的供應商認證機制，同時滿足下游客戶的質量標準和性能要求，方能成為合格供應商。通常情況下，半導體芯片、平面顯示器、太陽能電池等下游客戶對濺射靶材供應商的認證過程主要包括供應商初評、產品報價、樣品檢測、小批量試用、穩定性檢測、批量生產等幾個階段，認證過程較為苛刻，認證周期較長。
以平面顯示行業為例，在客戶一條世代線上完成濺射靶材的認證，一般至少需要 2-3 年的時間。如果該客戶擁有多條世代線的，供應廠商若想批量供應至其他世代線，則每一條都必須經過認證，但在沒有完成第一條世代線的認證前，無法同時對該客戶其他世代線進行認證。因此，在認證過程中供應廠商投入的資金和時間成本，對多數行業內中小企業而言，往往難以承受。由于平面顯示行業固定資產投入金額巨大，往往一條高世代線的建設成本為 200-300 億元，考慮到產線折舊等因素，引入新合格供應商的成本及風險遠高于收益，客戶一般傾向于與已通過認證的供應商長期合作，不斷加大對該類供應商產線的開放認證。因此，新進入行業內企業面臨著較高的客戶認證壁壘。
更多行業資料請參考普華有策咨詢《2022-2028年高性能濺射靶材行業細分市場分析及投資前景專項報告》，同時普華有策咨詢還提供產業研究報告、產業鏈咨詢、項目可行性報告、十四五規劃、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務。